Kako zaštititi nosivu konstrukciju? Uvod u protupožarnu zaštitu konstrukcija zgrada

Kad izbije požar, bitno je osobama koje borave u zgradi dati dovoljno vremena da se evakuiraju na sigurno mjesto i omoguće vatrogascima gašenje požara. Zbog toga moramo spriječiti da se zgrada, makar samo djelomično, uruši tijekom požara.

Ako uspijemo izbjeći (djelomično) urušavanje zgrade, moći ćemo ograničiti štetu na zgradi i imovini koja se u njoj nalazi. U većini slučajeva sadržaj zgrade predstavlja osobitu, nenadoknadivu vrijednost. Pomislite samo na predmete s povijesnom ili emocionalnom vrijednošću kakvi se nalaze u muzeju ili knjižnici. Ili na opremu za spašavanje života koja se upotrebljava u bolnici. Šteta znatno premašuje sam financijski gubitak.

Promat nudi velik broj proizvoda, protupožarne ploče, žbuke i intumescentne premaze, koji pružaju fleksibilna rješenja kako bi se zadovoljile razne potrebe ugradnje i zaštite od požara za sve uobičajene građevinske materijale. Svi Promatovi proizvodi i sustavi ispitani su u ovlaštenim laboratorijima širom svijeta prema raznim normama kao što su serije EN 13381 i EN 1365, BS 476: Dio 21, UL 263 i ASTM E119.

Protupožarna zaštita konstrukcijskog čelika

Kada se čelik zagrije tijekom požara, konstrukcija postupno gubi nosivost na temperaturama između 350 °C i 750 °C. Ovisno o opterećenjima i djelovanjima na konstrukciju, čelik obično popusti kad dosegne temperature između 500 i 600 °C. Stoga mu je potrebna konstrukcijska zaštita kako bi se očuvala stabilnost građevinske konstrukcije u slučaju požara. Promat nudi široku paletu proizvoda: obloge, žbuke i premaze koji odgovaraju zahtjevima svakog projekta.

Potrebna debljina svakog proizvoda ovisi o:

• zahtijevanoj protupožarnoj otpornosti (obično 60, 90 ili 120 minuta, ponekad čak i 180 ili 240 minuta, u skladu s nacionalnim zakonodavstvom te uglavnom ovisno o funkciji i visini te aktivnostima unutar zgrade);

• kritičnoj temperaturi čelika (obično 500 – 600 °C te određeno nacionalnim propisima ili od strane inženjera projektanata); to je maksimalna temperatura na kojoj čelik zadržava dovoljno čvrstoće da se izbjegnu urušavanja ili velike deformacije;

• geometriji i orijentaciji čelične konstrukcije: Što su čelični elementi deblji, to će se sporije zagrijavati. Tanji elementi brže će se zagrijati. To se izražava kao faktor profila, koji je obično 50 – 100 m^-1 za debele teške profile i 200 – 300 m^-1 za tanke i lagane profile. Na faktor profila utječe i izloženost vatri, npr. s tri strane za gredu, a s četiri strane za stup.

Nakon ispitivanja neovisnih instituta uvijek slijedi procjena koja rezultira tablicama s navodom potrebne debljine za određeni proizvod, ovisno o zahtjevu protupožarne otpornosti, kritičnoj temperaturi čelika, tipu elementa, orijentaciji i faktoru profila.

Protupožarna zaštita betonske konstrukcije

Kad se beton zagrije tijekom požara, u određenom trenutku zagrijat će se i čelična armatura. Betonski pokrov usporava zagrijavanje čelične armature jer je prijenos topline kroz beton relativno spor. K tomu, na temperaturama u rasponu od oko 200 do 800 °C beton sam gubi nosivost zbog unutarnjih mikropukotina i kemijske transformacije (dehidracije) cementne faze. U tipičnom slučaju norme za projektiranje pojednostavnjuju taj postupni gubitak čvrstoće pretpostavljajući za beton graničnu temperaturu od 500 °C.

Za betonske konstrukcije u okruženjima s niskom vlagom i izložene standardnoj (celuloznoj) krivulji požara većina projektnih propisa podrazumijeva da neće doći do runjenja betona. U slučaju ozbiljnijih požarnih krivulja ili izloženosti vlažnom okruženju runjenje betona moglo bi u kratkom vremenu dovesti do gubitka pokrova, što bi moglo rezultirati dodatnim strožim zahtjevima glede temperature same površine betona, a ne čeličnih armaturnih šipki unutar betona.

Kad god je debljina betonskog pokrova nedostatna da održi temperaturu čelične armature dovoljno niskom da se izbjegne urušavanje, ili kad može doći do runjenja betona ili kad je beton sam u lošem stanju, potrebna mu je zaštita od požara. Promat nudi obloge, žbuke i premaze koji su ispitani i ocijenjeni za stupove, grede, zidove i ploče. U slučaju betonske konstrukcije koja se ne runi potrebna debljina proizvoda ovisi o količini nedostajućeg betonskog pokrova na čeličnoj armaturi.

Nakon ispitivanja neovisnih instituta uvijek slijedi ocjena koja određuje svojstva proizvoda za protupožarnu zaštitu u smislu ekvivalentne debljine te adhezije i kohezije zaštitnog materijala. Ekvivalentna debljina ovisi o izloženosti elementa vatri (jednostrano kao kod zidova ili ploča, ili pak višestrano kao kod greda ili stupova) te o zahtijevanoj klasi otpornosti na požar.

Protupožarna zaštita kombiniranih konstrukcija

Kad su kombinirane konstrukcije, koje se obično sastoje od profilirane čelične podloge s lijevanim betonom odozgo, izložene vatri odozdo, čelična podloga izgubit će čvrstoću i potencijalno se odvojiti od betona. To će umnogome smanjiti nosivost kombinirane konstrukcije.

Da bi se to izbjeglo, donja strana čelične podloge mora imati protupožarnu zaštitu debljine dostatne da čelična podloga zadrži svoju čvrstoću i prianjanje uz beton. U tipičnom slučaju primjenjuje se temperatura od 350 °C kao temperatura popuštanja konstrukcije.

Promat nudi obloge, žbuke i premaze za zaštitu kombiniranih ploča. Izbor sustava zaštite ovisi o zahtjevima za vatrootpornost, zahtjevima za trajnost i uvjetima na gradilištu.

Protupožarna zaštita drvne građe

Kad se drvo zagrije tijekom požara, materijal počinje gorjeti na površini i pougljeni. Dok požar traje, dubina pougljenjenog sloja postupno se povećava. Pougljenili materijal nema više čvrstoću, a i zona pirolize (između pougljenjenog sloja i još uvijek neizgorenog drva) ima vrlo ograničenu mehaničku otpornost. Stoga se preostali presjek drvenog elementa postupno smanjuje i u nekom trenutku element više ne može nositi teret te se sruši.

Vatrootpornost se može poboljšati primjenom pasivne protupožarne zaštite. Pozitivni učinak ostvaruje se na dva načina:

• protupožarna zaštita odgodit će zagrijavanje drva, što će odgoditi početak postupka pougljenjivanja

• kad pougljenjivanje jednom započne, protupožarna zaštita usporit će njegovu brzinu (brzina pougljenjivanja).

Promat nudi obloge i boje ispitane i ocijenjene od strane neovisnih instituta. Izvještaj o ocjeni navodi vrijeme za koje sustav protupožarne zaštite odgađa početak pougljenjivanja, kao i usporenje pougljenjivanja koje se pojavljuje tijekom duljeg izlaganja vatri. Pomoću tih podataka projektant može izračunati preostali efektivni presjek drvnog elementa nakon određene izloženosti vatri te provjeriti ima li on još svoju nosivost.